DE1189467B - Siebzentrifuge fuer kontinuierlichen Betrieb, insbesondere Zuckerzentrifuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 04b

Deutsche Kl.: 82b-9

Nummer: 1189 467

Aktenzeichen: R 36131III/82 b

Anmeldetag: 17. September 1963

Auslegetag: 18. März 1965

Eine Steigerung der Austragleistung einer Siebzentrifuge ist nur durch Vergrößerung der Siebfläche möglich. Einer solchen Steigerung sind aber Grenzen gesetzt, die sich aus der Abhängigkeit der sich mit der Vergrößerung des Durchmessers steigenden Umfangsgeschwindigkeit von der Festigkeit des Trommelwerkstoffes ergeben, wobei die spezifische Antriebleistung und die Werkstoffbeanspruchung mit dem Durchmesser proportional wachsen. Aus diesem Grunde müssen in Zuckerfabriken zur Bewältigung der großen zu verarbeitenden Mengen Zentrifugenstationen mit einer großen Zahl parallel geschalteter Zentrifugen dienen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Siebfläche einer Zentrifuge ohne Vergrößerung des Trommeldurchmessers um ein Mehrfaches zu steigern. Hierzu soll eine bekannte Siebzentrifuge mit gebogenen Siebtaschen dienen, deren Krümmung nicht koaxial zur Trommelachse verläuft, und die Erfindung hat zum Ziel, die Anzahl der unterbringbaren Siebtaschen wesentlich zu erhöhen.

Bei solchen Siebzentrifugen sind die Siebtaschen zwischen zwei kreisrunden Stirnwänden angeordnet, von denen die eine einen Ringansatz aufweist, gegen den sich die Umfangswand jeder Siebtasche anlegt. Die Wände der nicht koaxialen Siebtaschen werden zur Aufnahme der Zentrifugalkräfte durch Bolzen mit den Stirnwänden verbunden, wozu die Siebtaschenwände mit entsprechenden Verstärkungsrippen versehen werden. Die Baubreite der Siebtaschen wird, in der Umfangsrichtung gesehen, hierdurch vergrößert, so daß die Anzahl der unterbringbaren Siebtaschen begrenzt ist.

Eine rechnerische Überprüfung der auf die Bolzen wirkenden Zentrifugalkräfte hat ergeben, daß bei einer wirtschaftlich erforderlichen Mindestbreite der Siebflächen, in Achsrichtung gesehen, von etwa 200 mm ab die Bolzen erheblich auf Biegung beansprucht werden, was eine Vergrößerung der Bolzenquerschnitte durch Anwendung von platzbeanspruchenden Hohlbolzen erforderlich macht, wodurch wiederum die Breite der Siebtaschen vergrößert wird.

Die Erfindung besteht bei einer solchen Siebzentrifuge darin, daß die gekrümmten Siebtaschen derart angeordnet sind, daß sie sich ausschließlich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft gegeneinander und gegen den Trommelmantel abstützen, der einem jeden Feststoffaustritt einer Siebtasche zugeordneten Schlitze aufweist. Der Trommelmantel wird dabei in an sich bekannter Weise mit Verstärkungsringen versehen, deren der Trommelachse zugewandten Kantenflächen im Bereich der Schlitze schneidenartig aus-Siebzentrifuge für kontinuierlichen Betrieb,
insbesondere Zuckerzentrifuge

Anmelder:

Julius von Rötel,

Dortmund, Kirschbaumweg 118

Als Erfinder benannt:
Julius von Rötel, Dortmund

gebildet sind, um den Abfluß der abgeschiedenen Feststoffe nicht zu beeinträchtigen.

Nach der Erfindung kann eine sehr große Anzahl von Siebtaschen in dem Hohlraum einer Schleudertrommel von relativ kleinem Durchmesser ohne besondere Befestigungsmittel untergebracht werden, so daß die Leistung der Zentrifuge ohne Vergrößerung ihrer Hauptabmessungen erheblich gesteigert werden kann. Diese Leistungssteigerung gestattet auch die Verwendung von Sieben mit feinsten Löchern, so daß auch feinste Feststoffteilchen ausgeschieden werden können.

Da die Mindestbreite der Siebtaschen bei der Zentrifuge nach der Erfindung festliegt, können um so mehr Siebtaschen untergebracht werden, je größer der Innendurchmesser des Siebtaschenpaketes wird. Das günstigste Verhältnis liegt annähernd bei D:d = 2:1. Hierbei bereitet die gleichmäßige Verteilung der aus einem Schlitz des zentralen Zuführungsrohres austretenden Füllmasse auf die von den Siebtaschen gebildete Innenfläche erhebliche Schwierigkeiten. Um Kornzerstörungen zu vermeiden, muß nicht nur die auf die Innenwand auftreffende Füllmasse auf die Umfangsgeschwindigkeit der Innenwand beschleunigt werden, sondern es muß auch die aus dem Schlitz des Zuführungsrohres austretende Füllmasse über den beträchtlichen Umfang der Innenwand möglichst gleichmäßig verteilt werden.

Um diese Schwierigkeiten zu beheben, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, im freien Innenraum der Schleudertrommel mehrere ineinandergeschachtelte, nach einer logarithmischen Spirale gekrümmte, mit einer niedrigeren Drehzahl umlaufende Leitflächen anzuordnen. Diese Leitflächen können innen bis nahe an das Zuführungsrohr und außen bis nahe an die von den Siebtaschen gebildeten Innenwand geführt werden, und sie beschleunigen die Füllmasse

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auf ihrem Weg über die Leitbleche infolge ihrer Krümmung annähernd auf die Umfangsgeschwindigkeit der Innenwand, wobei die Füllmasse in mehrere Ströme aufgeteilt und somit gleichmäßig über die Innenwand verteilt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die Leitbleche mit einer entgegen ihrer Krümmung geformten Zunge versehen sein, die die von den Leitblechen gebildeten Eintrittspalte verengen, so daß in der Füllmasse befindliche Feststoffklümpchen, die an besonders feinen Sieben Beschädigungen hervorrufen können, zurückgehalten werden.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Zentrifuge gemäß der Erfindung mit horizontaler Trommelachse im lotrechten Längsschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 im größeren Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 5,

F i g. 5 einen Querschnitt durch die Siebtaschen im größeren Maßstab und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

An einem Flansch 1 der Hohlwelle 2 ist eine kreisrunde Stirnwand 3 mit dem Trommelmantel 4 angeordnet, der Verstärkungsringe 5 und einen vorstehenden Flansch 6 aufweist. Eine zweite Stirnwand 7 mit einem kreisrunden koaxialen Ausschnitt 8 ist mittels gleichmäßig über den Umfang verteilter Schrauben 9 mit dem Flansch 6 abnehmbar verbunden. Die aus den Teilen 3, 4, 5, 6 und 7 gebildete Schleudertrommel nimmt die aus F i g. 2 ersichtlichen, dicht an dicht gelagerten Siebtaschen auf.

Jede Siebtasche weist eine Tragwand 10 auf, die nach einer logarithmischen Spirale gekrümmt ist. In die konkave Seite der Tragwand 10 sind längslaufende Kanälell eingearbeitet, die durch Längsrippen 10 a voneinander getrennt sind, während die konkave Seite der Tragwand 10 an ihren Kanten Stege 10 b aufweist, deren Höhe zum äußeren Ende hin größer wird und die dieselbe Krümmung aufweisen wie die Tragwand 10. Am inneren Ende sind die Kanäle 11 durch eine mit einer Verdickung 12 versehene Querwand 13 abgeschlossen, die eine zungenartige entgegen der Drehrichtung der Schleudertrommel gerichtete Verlängerung 14 aufweist. Jede Verlängerung 14 überdeckt die Verdickung 12 der, in Drehrichtung gesehen, nachfolgenden Siebtasche, so daß ein überdeckter Schlitz 15 zwischen beiden Teilen gebildet wird.

Das auf den Längsrippen 10 a aufliegende Sieb 16 ist mit seinem einen Ende zu einer Schlaufe 17 geformt, die in einer Bohrung 18 des verdickten Endes 12 eingesetzt und von einem lose eingesetzten zylindrischen Zapfen 19 gehalten wird.

Das äußere Ende jeder Siebtragwand 10 weist eine Querwand in Form einer Verdickung 20 auf, durch die ein Kanal 21 führt, der in offener Verbindung mit den durch die trapezförmigen Längsrippen 10 a gebildeten Kanäle 11 steht. Der Kanal 21 verläuft, wie aus Fig. 3 obere Hälfte ersichtlich, schräg unter einem Winkel zur Drehachse und endet in einem Ansatz 22, der ein Loch der Stirnwand 3 durchdringt. Das Sieb 16 liegt auf der Verdickung 20 auf. Die beiden Stege 10 b jeder Tragwand 10 liegen auf der benachbarten Tragwand 10 bündig auf. Eine Gummidichtung 40 ist mit der inneren Fläche der Stege 10 b verbunden und steht vor dem Zusammenbau etwas über deren Begrenzungskante vor. In gleicher Weise liegt die äußere Begrenzungsfläche der Verdickung 20 an dem Trommelmantel 4 bündig an.

Zwischen zwei benachbarten Siebtaschen wird am äußeren Durchmesser ein Schlitz 23 gebildet, der sich in einen Schlitz 24 des zylindrischen Mantels 4 fortsetzt. An dieser Stelle sind die Verstärkungsringe 5 an der der Hohlwelle 2 zugewandten Kante schneidenartig angeschärft, wie aus F i g. 3 und 6 ersichtlich ist.

Die Siebtaschen sind untereinander vollkommen gleich. Sie können beispielsweise im Spritzgußverfahren hergestellt werden. Sie werden vorher in der erforderlichen Anzahl aneinandergefügt und mittels einer Spannvorrichtung zu einem Paket zusammengefaßt, wobei die Gummidichtungen 40 zusammengepreßt werden und dabei den zwischen zwei Siebtaschen gebildeten Raum nach außen abdichten. Dieses Paket wird bis zur Begrenzung durch die Spannvorrichtung bei abgenommener Stirnwand 7 in die Schleudertrommel eingelegt, die Spannvorrichtung gelöst und dann in die Endlage durch Drücken oder Schläge gebracht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind 80 Siebtaschen vorgesehen. Jede Siebtasche stützt sich auf die benachbarte ab und liegt mit ihrer äußeren Begrenzungsfläche an dem Trommelmantel 4 an. Es ist nur darauf zu achten, daß die Schlitze 23 mit denen des Trommelmantels 4 übereinstimmen. Nach beendeter Montage der Siebtaschen wird die Stirnwand 7 aufgesetzt und mittels der Schrauben 9 mit dem Flansch 6 leicht angezogen verbunden. Alsdann wird die Schleudertrommel in Drehung versetzt, wobei sich die Siebgehäuse unter der Wirkung der Zentrifugalkraft fest an den Trommelmantel 4 anlegen und sich gegenseitig abstützen. Sobald dies geschehen ist, werden die Schrauben 9 fest angezogen, so daß alle Siebtaschen mit Reibungsschluß in ihrer Lage zu den Schlitzen 24 gehalten werden.

Die Füllmasse wird durch ein koaxial angeordnetes feststehendes Zuführungsrohr 25 und durch einen Schlitz 25 α desselben in den hohlen Innenraum 26 der Schleudertrommel eingeführt, wobei sie sich gleichmäßig über die von den Siebtaschen gebildete Innenwand verteilt. Sie tritt durch die Schlitze 15 in die zwischen den Siebtaschen gebildeten Hohlräume ein, gleitet über die Siebe 16, wobei die Flüssigkeit, z. B. Sirup, abgeschleudert wird und in die Kanäle 11 eintritt und nach außen strömt. Der Sirup tritt dann in die Kanäle 21 ein, die ihn nach Durchströmen der Ansätze 22 über einen mit der Stirnwand 3 verbundenen Ablauftrichter 27 in die Kammer 28 des Zentrifugengehäuses 29 leiten, aus der er durch den Austritt 30 abgeführt wird.

Der Zucker gleitet auf dem Sieb 16 in dünner Schicht nach außen, gelangt in die Schlitze 23 und 24 und wird in die Kammer 31 des Zentrifugengehäuses 29 abgeschleudert. Im Bereich der Verstärkungsringe 5 wird der Zucker mittels der schneidenartigen Anspitzung seitlich in den freien Raum umgelenkt.

Der Durchmesser des von den Siebtaschen begrenzten Innenraumes 26 verhält sich zum Durchmesser des Trommelmantels 4 ungefähr wie 1: 2, wobei die Schlitze 15 von den Siebtaschen ihr kleinstes

Maß erhalten und die unterzubringende Siebfläche ihr größtes Maß erhält. Bei einem äußeren Durchmesser des Trommelmantels 4 von etwa 1000 mm wird der Durchmesser des Innenraumes 26 zwischen 450 und 500 mm bemessen sein müssen. Die Umfangsgeschwindigkeit an diesem Durchmesser ist bereits erheblich, so daß es nicht nur zur Vermeidung von Kornzerstörungen erforderlich ist, die in dickem Strom aus dem Schlitz 25 α mit einer Umfangsgeschwindigkeit null austretende Füllmasse auf die Umfangsgeschwindigkeit der Innenwand zu beschleunigen, sondern auch die Füllmasse gleichmäßig auf den Umfang zu verteilen.

Um dies zu erreichen, sind im Innenraum 26 mehrere nach einer logarithmischen Spirale mit einer Nei- xs gung von etwa 12° geformte Leitbleche 33 gleichmäßig verteilt angeordnet, so daß sie einander übergreifen. Ihre Austrittenden befinden sich in der Nähe der Innenwand und ihre Eintrittenden in der Nähe des feststehenden Zuführungsrohres 25. Alle Leitbleche 33 sind zwischen zwei mit ihnen verbundenen Scheiben 34 und 35 angeordnet und mit diesen verbunden. Die Scheibe 34 ist an einem Flansch 36 befestigt, der auf einer in der Hohlwelle 2 angeordneten Antriebwelle 37 sitzt, die mit einer um etwa 3 % geringeren Drehzahl als die Hohlwelle 2 angetrieben wird. Die Innenenden jedes Leitbleches 33 sind mit einer entgegengesetzt gekrümmten Zunge 38 versehen, so daß der Eintrittspalt 39 den Verhältnissen entsprechend verkleinert werden kann, z.B. auf 3 mm. Dadurch können Feststoffklümpchen nicht durch den Spalt 39 auf die Leitbleche 33 gelangen. Sie verbleiben in dem sich bildenden Füllmassering und können beim Stillstand der Schleudertrommel entfernt werden. Auf diese Weise wird eine Zerstörung der dünnen Siebe 16 durch solche Feststoffteilchen verhindert.

Zum Antrieb der Zentrifuge dient ein Antriebmotor 41, auf dessen Welle 42 eine zweistufige Keilriemenscheibe 43 aufgekeilt ist. Sie überträgt die Drehbewegung mittels der Keilriemen 44 auf die auf der Hohlwelle 2 sitzenden Keilriemenscheibe 45 und mittels der Keilriemen 47 auf die auf der Antriebwelle 37 sitzende Keilriemenscheibe 48.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Siebzentrifuge für kontinuierlichen Betrieb, insbesondere Zuckerzentrifuge, mit gekrümmten Siebtaschen, deren Krümmung nicht koaxial zur Trommelachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Siebtaschen (10) derart angeordnet sind, daß sie sich ausschließlich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft gegeneinander und gegen den Trommelmantel (4) abstützen, der einem jeden Feststoffaustritt (23) einer Siebtasche angeordnete Schlitze (24) aufweist.

2. Siebzentrifuge, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelmantel (4) in an sich bekannter Weise mit Verstärkungsringen (5) versehen ist, deren der Trommelachse zugewandte Kantenflächen im Bereich der Schlitze schneidenartig ausgebildet sind.

3. Siebzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innendurchmessers der aneinanderliegenden Siebtaschen (10) zum Außendurchmesser derselben angenähert gleich 1:2 ist und im freien Innenraum der Schleudertrommel mehrere ineinandergeschaltete, nach einer logarithmischen Spirale gekrümmte, mit einer niedrigeren Drehzahl umlaufende Leitflächen (33) angeordnet sind.

4. Siebzentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verengung der Eintrittspalte die Leitbleche (33) mit einer entgegengesetzt zu ihrer Krümmung geformten Zunge (38) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 119 775.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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